現代母親，無論是人類還是老鼠，都可能因嫉妒有袋動物而受到寬恕。在懷孕幾天而不是幾個月之后懷孕，而不是忍受長期懷孕和相對發(fā)育良好且相對較大的嬰兒的誕生，袋鼠，小袋鼠及其同類幸福地彈出后代。這些微小的，幾乎沒有形狀的生物然后以自己無畏的方式直到母親的小袋，以禮貌的方式和有時長達一年的護理。

幾十年來，研究人員認為，這種從子宮中過早驅逐對胎盤幾乎沒有任何作用，在大多數哺乳動物中，胎盤緊緊地聯系著母體和胎兒的生理過程，以支持胎兒的多個發(fā)育階段。這些哺乳動物被稱為eutherian哺乳動物，以區(qū)別于進化上遙遠的有袋動物。然而，在過去十年左右的時間里，很明顯，有袋動物確實運用了這個重要器官的基本版本。

現在，斯坦福大學醫(yī)學院和澳大利亞墨爾本大學的研究人員已經合作研究了有袋類動物已經發(fā)展出一種巧妙的技巧來支持他們縮短懷孕期和長期哺乳期的需要。簡而言之，雌性有袋動物表達對胎兒發(fā)育很重要的基因，這些基因通常存在于乳腺中的eutherian胎盤的后期階段 - 而是一種從子宮到乳頭的發(fā)育指揮棒的切換，適合其獨特的，稀樹草原跳躍的生活方式。

斯坦福大學遺傳學教授朱莉貝克博士說：“這項研究基本上表明，胎盤雖然在有袋動物中看起來非常不同，卻具有許多eutherian的功能。”“每只動物都提出了自己獨特的策略來提供胎盤的功能，例如考慮到它們居住的地方，它們有多少后代以及它們吃的東西。但實際的功能是非常保守的。”

Baker是該研究的高級作者，該研究將于9月12日在eLife上與墨爾本大學動物學教授Marilyn Renfree博士一起在線發(fā)表。主要作者是斯坦福大學的研究生Michael Guernsey。

一只小小袋鼠

根西島和貝克研究了澳大利亞原產的tammar小袋鼠的胎盤。對于有趣的天真，它就像一只小袋鼠。雄性體重不超過20磅，高約18英寸。它在夜間匆匆忙忙地覓食。tammar小袋鼠懷孕只持續(xù)26.5天，之后年輕人爬進小袋并在接下來的300到350天內完成護理。

小袋鼠的胎盤看似簡單。

“只有兩種主要的組織類型，”格恩西說，“一個負責營養(yǎng)物分配，另一個負責呼吸。我們想知道在eutherian胎盤中發(fā)現的哪種基因產物也存在于有袋動物的胎盤中，以及它們在哪里相反，哪些eutherian標記可能會丟失?“

相比之下，eutherian胎盤非常復雜，包括母體和胎兒組織。

根西島研究了小袋鼠胎盤中的RNA轉錄本，并將其與胎兒發(fā)育不同階段的真實哺乳動物中的RNA轉錄物進行了比較。他發(fā)現，在動物短暫懷孕的最后幾天，有袋動物胎盤中的基因表達模式會發(fā)生動態(tài)，快速的變化，在此期間，胎盤會產生已知在eutherian發(fā)育早期階段重要的蛋白質。

“所有小袋鼠的基因表達時間點與早期的eutherian胎盤中發(fā)現的最相似，”根西島說。“但是，eutherian胎盤的晚期功能何去何從?”

牛奶的變化

關鍵可能在于動物牛奶的復雜構成，其成分的變化可以滿足不斷增長的袋裝幼兒的需求。它是如此有效，將嬰兒放入母親的小袋中，母親一直在護理一個發(fā)育能力更強的嬰兒，這使得新手大大加強，增加頭部大小和體重，并且比年齡相匹配的同齡人增加皮毛厚度。

為了研究有袋動物胎盤與哺乳期間產生的乳汁之間的關系，研究人員研究了77種基因，這些基因的表達在tammar胎盤，eutherian胎盤和tammar乳腺中共享，但不是小鼠乳腺。

他們發(fā)現的許多基因與營養(yǎng)轉運有關。另一種稱為GCM1的是對于eutherian胎盤功能必不可少的轉錄因子。

“這是哺乳動物胎盤外第一個記錄的GCM1表達，”Baker說。“我們正在學習的是，有袋動物的胎盤在發(fā)育的早期階段就像在eutherians中一樣起作用，但后期的eutherian胎盤基因的表達反而發(fā)生在乳腺中。很明顯，雖然人類的胎盤，?；蛐∈笈c有袋動物的特征完全不同，動物以不同的方式履行相同的必要功能。“

“基本上，我們試圖了解胎盤是如何進化的，”根西島說。“這是一個難以回答的問題。我們發(fā)現我們也可以開始識別其他物種中的基本胎盤，如蜥蜴和魚類。看看在這個完全不同的進化景觀中，這些功能是否真的很有趣。仍然以對那種動物有意義的方式保存。“